Definición
La medición del calor siempre ha sido un problema para los que trabajan en mecánica. Esto es debido a la amplia necesidad que el hombre ha tenido del fuego, y a su vez, del peligro que este ha representado para el mismo. Para nadie es un secreto que el termómetro es un instrumento bastante útil a este fin, aunque como cualquier otro, este presenta importantes limitaciones.
Se podría decir que, entre las principales dificultades que se encuentran en relación a la medida del calor, es la cercanía que asumimos con este. Ningún ser humano (y muy pocos de sus instrumentos) sobrevive a las densidades calóricas de algunos objetos, y para evitar el destino de Icaro, se tuvo que elaborar otros instrumentos.
Uno de los instrumentos que la tecnología nos ha dejado ha sido el pirometro. Este no es otra cosa que un instrumento para medir altos niveles de calor. Se basa en la medida de las emisiones de radiación que sueltan algunos objetos calientes. Se trata de un instrumento cuyo alcance de medición va desde los 50 grados bajo cero, hasta los 4000 grados Celsius. Cabe acotar, además, que a diferencia de otros instrumentos, no depende del contacto con un material para la medición de sus temperaturas.
Veamos, ahora, algunas de sus características.
Características del pirómetro
Se trata de un instrumento capaz de captar temperaturas sin entrar en contacto con el objeto. Esto resulta muy ventajoso, debido a la dificultad de algunos objetos para ser medidos. Por ejemplo, las altísimas temperaturas del mismo, o la inaccesibilidad que presente.
Presenta un alto nivel de precisión métrica. Esto se debe a los dispositivos internos que ayudan a calcular con exactitud la temperatura, y a no dejar que elementos externos perturben la lectura.
Posee un amplio espectro de medición. Como ya se dijo, esta puede ir desde los 50 grados bajo cero, hasta los 4000 grados Celsius. Supera, por lo dicho, el alcance de muchos otros instrumentos.
Amplia velocidad de respuesta. Su capacidad de lectura, que es electrónica, es breve. No requiere de mucho tiempo para elaborar sus estimaciones.
Historia
Originalmente el pirómetro se empleó para estimar la dilatación que presentaban algunos objetos ferrosos cuando se los sometían a temperaturas muy altas. Cabe acotar que también se empleó para medir el calor de los hornos. Esta fue una capacidad que los instrumentos de la época, lamentablemente, no poseían. Con el pasar de los años, su usó se constriñó en la enseñanza de los sucesos calóricos para los estudiantes de carreras acordes. Esta situación, afortunadamente, cambió con el tiempo. Actualmente el instrumento emplea medios electrónicos para su aplicación.
Quién lo inventó
Sobre este punto existe cierta penumbra. Se dice que, originariamente, fueron dos sus inventores. Estos fueron Pieter van Musschenbroek y Josiah Wedgwood. Ambos tuvieron la oportunidad de inventar instrumentos muy parecidos y con los mismos fines, cada uno por su lado. Sin embargo, hay que aclarar que los actuales pirómetros poco tienen que ver con los instrumentos antiguos.
Para qué sirve un pirómetro
La utilidad del pirómetro está en las capacidades que otros instrumentos de su tipo no poseen. Puede medir objetos a distancia, sin entrar en contacto, como vapores u hornos. De la misma manera, y gracias a su amplio alcance, pueden medir temperaturas muy, muy altas, superiores a los 600 grados Celsius.
Tipos
Entre los pirómetros más utilizados, podríamos nominar:
Pirómetro de radiación
Este pirómetro se basa en las emisiones radioactivas. A través de la radiación, los mecanismos internos hacen procesos de traducción que permiten identificar niveles de temperatura.
Pirómetro óptico
Este tipo de instrumento captura la radiación observable a través del ojo del ser humano. El ancho de banda de esta es usado para estimar el grado de temperatura aquí existente.
Pirómetro infrarrojo
Muy similar al primero de los pirómetros mencionados, con la salvedad de que su alcance de medición, en esta ocasión, mucho mayor.
Partes de un pirómetro
Entre algunas de las partes del pirómetro que podríamos resaltar, tenemos las siguientes:
- Un sistema de captación óptica que puede percibir las emisiones de radiación o energía por parte de alguna fuente.
- Un dispositivo capaz de transformar esa energía en datos interpretables por el sistema.
- Un sistema de ajuste encargado de calibrar las emisiones. Esto implica que el sistema puede comparar las lecturas dadas con su fuente externa.
- Un sistema de compensación que permite purificar la lectura de las perturbaciones del mundo externo. Esto implica que la lectura no se verá contaminada por las temperaturas que se sufran por el medio ambiente.
Cómo funciona un pirómetro
Se trata de un sistema basado en la ley de Stefan Boltzmann. Esta establece que la cantidad de energía emitida por algún objeto es directamente proporcional a la temperatura de un objeto. Esto significa que la temperatura de un objeto será evaluada en función de la energía emitida por el mismo.
Cómo se usa un pirómetro
Su uso, o al menos, el uso que podemos darle a los pirómetros modernos, es bastante sencillo. Aunque depende del tipo de pirómetro que tengamos a la mano, el instrumento se coloca frente al objeto emisor de calor. Acto seguido, este capta la energía emitida por el mismo, y los sistemas de calibración se encargan de traducir esta energía en términos calóricos. El resultado termina siendo una lectura de la temperatura en grados Celsius.
En qué se diferencia del termómetro
Entre las diferencias que podemos hacer destacar, tenemos:
- El termómetro requiere del contacto con el objeto para medir el calor. El pirómetro, no.
- El pirómetro tiene un mayor rango de estimación que el termómetro.
- El pirómetro utiliza la radiación para estimar la temperatura. El termómetro mide esta última de forma directa.
Importancia
Se trata de un instrumento bastante útil para medir grados y fuentes de temperatura a las cuales los instrumentos convencionales no tienen acceso. Facilita el trabajo de los mecánicos que trabajan con calor, al punto que estos no tienen que tener un acceso directo con el mismo, ni arriesgar su integridad al respecto.
